CN201720378U - 用于加工齿圈坯件的模具 - Google Patents

Abstract

一种用于加工齿圈坯件的模具，它包括有镦粗模具，镦粗模具包括有镦粗上模和镦粗下模，镦粗上模包括有上模板、冲孔座、垫子和上镦粗座；冲孔座(2)固定在上模板上，上镦粗座(4)与冲孔座(2)呈螺纹连接，位于上镦粗座(4)与冲孔座(2)之间的垫子(3)上表面紧贴冲孔座(2)的下表面，垫子(3)的下表面紧贴上镦粗座(4)的上表面；镦粗下模包括有下模板、限位件和下镦粗座，在下模板(5)上设置有孔(8)，限位件(6)的上部设置有限位台(9)，限位台(9)放置在下模板(5)上。它是一种便于维修的用于加工齿圈坯件的模具，它将上模和下模均设置成多个部件来防止模具因应力集中而产生断裂，使模具使用寿命延长。

Description

用于加工齿圈坯件的模具

技术领域

本实用新型涉及一种模具，特别是一种加工齿圈坯件模具。

背景技术

传统用于加工齿圈坯件一般采用钢管为原材料进行生产，以钢管为坯料的不足有：

(1)现代汽车工业产品型号多，但我国钢管型号有限，使部分薄壁齿圈因无法选择合适余量的钢管而被迫使用规格较大的钢管，造成了余量浪费，一般国内钢管每50mm为一个型号，例如80mm的钢管过后就是85mm的钢管，若生产83mm的齿圈坯件，就只能用85mm的钢管，造成了浪费。

(2)按照我国现行结构用无缝钢管国家标准GB8162-1999规定，钢管外圆直径误差最大可达1％、壁厚误差12％、弯曲度1.5mm/m～2.0mm/m、长度误差10mm。对齿圈坯件而言，外圆及壁厚差过多大将会直接影响加工质量，特别是车加工外圆及内孔时易造成刀具损坏及零件表面光洁度差等机加工缺陷，直接影响到成品零件的使用性能，同时影响机床自身精度及使用寿命。

(3)采用传统钢管为材料必须用锯床或切料机下料。以所需坯件外圆半径100mm长度52mm并以锯床下料为例，由于锯缝宽度3mm～4mm，每下料1件产生1条锯缝，且锯床下料时坯料断面易产生倾斜。以每件下料坯件端面倾斜2mm～3mm计算，则每切断1件坯件需多损耗3mm管料。

(4)钢管材料是由拉伸的方式生产的，其内部组织结构较为疏散，以此为坯料加工成形后，零件机械性能差，使用寿命短。

还有另一种生产齿圈坯件的方法，在CN 100394075C中公开的一种名称为“一种加工汽车同步器齿圈的方法”，该方法中第四个步骤镦粗中艺中，用于镦粗的设备上的模具一般包括有镦粗上模和镦粗下模，镦粗上模包括有上模板和上镦粗座，上镦粗座与上模板固定在一起或成一体化设置，镦粗下模包括有下模板和下镦粗座，下镦粗座与下模板固定在一起或成一体化设置，当镦粗上模和镦粗下模受到应力过大时，会因应力集中而产生模具断裂，模具使用寿命短，在长期生产中，镦粗上模和镦粗下模均会损伤，当镦粗上模或镦粗下模损坏时只能将整个上模板或整个下模板进行更换，更换成本高。

在上述方法第五个步骤冲孔工艺中，用于冲孔的设备上的模具一般包括有冲孔上模和冲孔下模，冲孔上模包括有与上模板成一体化设置的盲孔冲头，冲孔下模包括有与下模板成一体化设置的阴模，由于盲孔冲头与阴模发生剧烈碰撞，冲孔上模与冲孔下模均受到较大并且集中的应力，冲孔上模和冲孔下模会因应力集中而产生模具断裂，当模具断裂后需要将整个模具和上、下模板一起更换，更换时间长，成本高。

在上述方法第六个步骤穿孔工艺中，用于穿孔的设备上的模具一般包括有穿孔上模和穿孔下模，穿孔上模包括有与上模板成一体化设置的穿孔冲头，穿孔下模包括有与下模板成一体化设置的刀口，由于穿孔冲头与刀口发生剧烈碰撞，穿孔上模与穿孔下模均受到较大并且集中的应力，穿孔上模和穿孔下模会因应力集中而产生模具断裂，当模具断裂后需要将整个模具和上、下模板一起更换，更换时间长，成本高。

由于采用了上述技术方案，本实用新型具有如下的优点：防止因应力集中而使模具断裂，更换维修方便。

发明内容

本实用新型的目的就是提供一种便于维修的用于加工齿圈坯件的模具，它可以防止模具因应力集中而产生断裂，使模具使用寿命延长。

本实用新型的目的是通过这样的技术方案实现的，它包括有镦粗模具，镦粗模具包括有镦粗上模和镦粗下模，镦粗上模包括有上模板、冲孔座、垫子和上镦粗座，冲孔座固定在上模板上，上镦粗座与冲孔座呈螺纹连接，位于上镦粗座与冲孔座之间的垫子上表面紧贴冲孔座的下表面，垫子的下表面紧贴上镦粗座的上表面；镦粗下模包括有下模板、限位件和下镦粗座，在下模板上设置有孔，限位件的上部设置有限位台，限位台放置在下模板上，限位件的下部活动的插入下模板的孔内，在下镦粗座上设置有与限位台相配合的凹槽，下镦粗座通过凹槽盖在限位台上。

工作时，将柱形坯料放置在下镦粗座上，冲压机带动上模板、冲孔座、垫子和上镦粗座压下，上镦粗座冲击放置在下镦粗座上的柱形坯料，将柱形坯料压制成所需高度，在工作过程中，由于镦粗上模会受到相当大的反冲力，使镦粗上模上的上镦粗座容易损坏，由于上镦粗座与冲孔座呈螺纹连接，当上镦粗座损坏时，只需将上镦粗座取下并更换即可，不需更换整个镦粗上模，当上镦粗座受到反冲力时，设置在冲孔座和上镦粗座之间的垫子可以将应力均匀分散地传给整个冲孔座，防止冲孔座因应力集中而断裂，使镦粗上模所受到的损耗减小，节省了维修成本和维修时间；同理，镦粗下模在受到镦粗上模冲击时也会受到损伤，将下模板和下镦粗座通过限位件连接起来，大部分的损伤集中在下镦粗座和限位件上，限位件可以将应力均匀分散的传递至整个下模板，防止下模板因应力集中而断裂，下镦粗座和限位件受损时，只需将下镦粗座和限位件更换即可，不需要更换整个镦粗下模，节省了维修成本和维修时间。镦粗模具可以单独安装在生产齿圈坯件的设备上，也可以结合实施例中的冲孔模具和穿孔模具一起安装在生产齿圈坯件的设备上。

附图说明

本实用新型的附图说明如下：

图1为本实用新型第一种结构示意图；

图2为本实用新型第二种结构示意图；

图3为本实用新型第三种结构示意图；

图4为本实用新型工作流程图；

图5为图4后续工作流程图；

图6为图5后续工作流程图；

图中：1.上模板；2.冲孔座；3.垫子；4.上镦粗座；5.下模板；6.限位件；7.下镦粗座；8.孔；9.限位台；10.套圈冲模；11.焖冲压紧螺母；12.盲孔冲头；13.应力调整板；14.阴模垫；15.阴模；16.阴模座；17.模盖；18.螺栓；19.通孔；20.环台；21.顶杆；22.顶头；23.横梁；25.推拉杆；26.穿孔冲头；27.平端面垫环；28.卸料板；29.穿孔座；30.刀口；31.弹簧；35.坯料。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

如图1所示，一种用于加工齿圈坯件的模具，包括由镦粗模具组成，镦粗模具包括有镦粗上模和镦粗下模，镦粗上模包括有上模板1、冲孔座2、垫子3和上镦粗座4，冲孔座2固定在上模板上，上镦粗座4与冲孔座2呈螺纹连接，位于上镦粗座4与冲孔座2之间的垫子3上表面紧贴冲孔座2的下表面，垫子3的下表面紧贴上镦粗座4的上表面；镦粗下模包括有下模板5、限位件6和下镦粗座7，在下模板5上设置有孔8，限位件6的上部设置有限位台9，限位台9放置在下模板5上，限位件6的下部活动的插入下模板5的孔8内，在下镦粗座5上设置有与限位台9相配合的凹槽，下镦粗座7通过凹槽盖在限位台9上。

如图4、图5、图6所示，工作时，将柱形坯料35放置在下镦粗座上，冲压机带动上模板1、冲孔座2、垫子3和上镦粗座4压下，上镦粗座4冲击放置在下镦粗座7上的柱形坯料35，将柱形坯料35压制成所需高度，在工作过程中，由于镦粗上模会受到相当大的反冲力，使镦粗上模上的上镦粗座4容易损坏，由于上镦粗座4与冲孔座2呈螺纹连接，当上镦粗座4损坏时，只需将上镦粗座4取下并更换即可，不需更换整个镦粗上模，当上镦粗座4受到反冲力时，设置在冲孔座2和上镦粗座4之间的垫子3可以将应力均匀分散地传给整个冲孔座2，防止冲孔座2因应力集中而断裂，使镦粗上模所受到的损耗减小，节省了维修成本和维修时间；同理，镦粗下模在受到镦粗上模冲击时也会受到损伤，将下模板5和下镦粗座7通过限位件6连接起来，大部分的损伤集中在下镦粗座7和限位件6上，限位件6可以将应力均匀分散的传递至整个下模板5，防止下模板5因应力集中而断裂，下镦粗座7和限位件6受损时，只需将下镦粗座7和限位件6更换即可，不需要更换整个镦粗下模，节省了维修成本和维修时间。镦粗模具可以单独安装在生产齿圈坯件的设备上，也可以结合实施例中的冲孔模具和穿孔模具一起安装在生产齿圈坯件的设备上。

如图2所示，在上模板1和下模板5之间还可以设置冲孔模具，冲孔模具包括有冲孔上模、冲孔下模和脱模机构，冲孔上模包括有套圈冲模10、焖冲压紧螺母11、垫子3和盲孔冲头12，套圈冲模10固定在上模板1上，盲孔冲头12的上部设置有限位台9，盲孔冲头12下端穿过焖冲压紧螺母11，焖冲压紧螺母11与套圈冲模10呈螺纹连接，位于盲孔冲头12和套圈冲模10之间的垫子3上表面紧贴套圈冲模10下表面，垫子3下表面紧贴盲孔冲头12上表面；冲孔下模包括有应力调整板13、阴模垫14、阴模15、阴模座16和模盖17，在下模板5的凹槽内有应力调整板13，在应力调整板13上有阴模座15，阴模座16、应力调整板13和下模板5通过螺栓18固定在一起，在阴模座16上设置有用于安装阴模垫14和阴模15的通孔19，阴模垫14放置在应力调整板13上并位于通孔19内，阴模座16内的侧壁上设置有环台20，模盖17与阴模座16呈螺纹连接，阴模15活动地套在阴模垫14上并限位于模盖17和环台20之间；脱模机构包括有顶杆21、顶头22和横梁23，顶杆21活动的穿过下模板5和应力调整板13并抵着阴模垫14，顶头22设置在横梁23上并与顶杆21相对应，横梁23通过推拉杆25与上模板5连接，横梁23位于下模板5的下方。

如图4、图5、图6所示，工作时，将经镦粗模具处理过的坯料35放置在阴模15上，冲压机带动套圈冲模10、焖冲压紧螺母11、垫子3和盲孔冲头12向冲孔下模压下，盲孔冲头12将坯料35从模盖17上压入阴模15内成形，在冲击的时候冲孔上模受到较强的反冲力，反冲力沿盲孔冲头12向上传递，通过焖冲压紧螺母11和垫子3传递至上模板1上，盲孔冲头12作为第一承受点，所受的损伤最大，工作时间一长盲孔冲头12最易损坏，由于盲孔冲头12通过焖冲压紧螺母11与上模板1固定，更换时，只需取下焖冲压紧螺母11即可更换，更换维修方便，由于垫子3位于盲孔冲头12和套圈冲模10之间，垫子3可以通过调整位置将应力分散传递至套圈冲模10上，防止套圈冲模断裂，减小反冲力对冲孔上模造成的损害；同理，冲孔下模也受到盲孔冲头12的冲击力，阴模15和模盖17承受大部份冲击力，最易损坏，当阴模15和模盖17磨损后，只需打开模盖17，取出阴模15，重新装入新的阴模15，再将新的模盖17装上即可，维修方便，不需更换整个冲孔下模，阴模垫14位于应力调整板13之上，可以将力传递至应力调整板13上，应力调整板13将应力再均匀的传递给下模板5上，防止下模板5断裂，使整个冲孔下模受力均匀，不易损坏；脱模时，冲压机带动冲孔上模上移，并通过推拉杆25带动横梁23向上移，横梁23上的顶头22推动顶杆21，顶杆21上移，将阴模垫14向上推，阴模垫14将位于阴模垫14上的坯料35推出阴模15。

如图2所示，为了防止阴模垫14被堆出阴模15，在阴模垫14上设置有限位台9，限位台9与阴模14相配合。

如图3的示，在上模板1和下模板5上还可以设置有穿孔模具，穿孔模具包括有穿孔上模和穿孔下模，穿孔上模包括有冲孔座2、焖冲压紧螺母11、垫子3和穿孔冲头26，冲孔座2固定在上模板1上，焖冲压紧螺母11与冲孔座2螺纹连接，在穿孔冲头26上部设置有限位台9，穿孔冲头26下端穿过焖冲压紧螺母11，垫子3位于穿孔冲头26与冲孔座2之间，垫子3的上表面紧贴冲孔座2下表面，垫子3下表面紧贴穿孔冲头26上表面，在焖冲压紧螺母11的底端设置有平端面垫环27；穿孔下模包括有卸料板28、穿孔座29和刀口30，在下模板5上设置有与穿孔冲头26相对应的通孔19，穿孔座29通过螺栓18固定在下模板5上，在穿孔座29上设置有限位槽，刀口30限位于限位槽内并位于下模板5上，刀口30上设置有于穿孔冲头26相对应的通孔19，在螺栓18的杆上活动的套有卸料板28，卸料板28上设置有与穿孔冲头26相对应的通孔19，在卸料板28与穿孔座29之间设置有弹簧31。

如图4、图5、图6所示，工作时，将坯料35放置在刀口30与卸料板28之间，冲压机带动穿孔上模向下移，穿孔上模的穿孔冲头26穿过坯料35，设置在焖冲压紧螺母11上的平端面垫环27和刀口30将坯料35的上下两个端面压平，穿孔上模上的冲孔座2、焖冲压紧螺母11和穿孔冲头26分开设置，坯料35与穿孔冲头26接触所产生的反冲力主要由穿孔冲头26承受，穿孔冲头26最易损坏，当穿孔冲头26损坏后，只需取下焖冲压紧螺母11便可更换穿孔冲头26，更换方便，维修简单，穿孔冲头26将反冲力传递至垫子3，由于垫子3活动的设置在穿孔冲头26和冲孔座2之间，可以自动调整，将应力均匀的传递到冲孔座2上，防止冲孔座2断裂，坯料35成型后，穿孔冲头26再冲压机的带动下向上回位，卸料板28在弹簧31的带动下抵至螺栓18顶端。对于穿孔下模，刀口30承受了大部份穿孔冲头26的冲击力，最易损坏，当刀口30损坏时，只需将穿孔座2取下即可更换。使用上述三个生产步骤加工齿圈坯件，模具与坯件接触面积小、变形力小，选用设备吨位小，提高了模具的使用寿合；用圆钢为坯料35代替钢管，避免了传统加工方法的弊端，极大的降低了生产成本，提高了坯件的精度，改善了成品零件的热处理性能、减少了后续机加工余量，提高生产效率，延长产品的使用寿命。镦粗模具、冲孔模具及穿孔模具均可以单独的安装在用于生产齿圈坯件的设备上，也可以两者彼此结合或三者结合安装在用于生产齿圈坯件的设备上。

Claims (4)

1.一种用于加工齿圈坯件的模具，其特征在于：它包括有镦粗模具，镦粗模具包括有镦粗上模和镦粗下模，镦粗上模包括有上模板(1)、冲孔座(2)、垫子(3)和上镦粗座(4)，冲孔座(2)固定在上模板上，上镦粗座(4)与冲孔座(2)呈螺纹连接，位于上镦粗座(4)与冲孔座(2)之间的垫子(3)上表面紧贴冲孔座(2)的下表面，垫子(3)的下表面紧贴上镦粗座(4)的上表面；镦粗下模包括有下模板(5)、限位件(6)和下镦粗座(7)，在下模板(5)上设置有孔(8)，限位件(6)的上部设置有限位台(9)，限位台(9)放置在下模板(5)上，限位件(6)的下部活动的插入下模板(5)的孔(8)内，在下镦粗座(5)上设置有与限位台(9)相配合的凹槽，下镦粗座(7)通过凹槽盖在限位台(9)上。

2.如权利要求1所述的用于加工齿圈坯件的模具，其特征在于：在上模板(1)和下模板(5)之间设置有冲孔模具，冲孔模具包括有冲孔上模、冲孔下模和脱模机构，冲孔上模包括有套圈冲模(10)、焖冲压紧螺母(11)、垫子(3)和盲孔冲头(12)，套圈冲模(10)固定在上模板(1)上，盲孔冲头(12)的上部设置有限位台(9)，盲孔冲头(12)下端穿过焖冲压紧螺母(11)，焖冲压紧螺母(11)与套圈冲模(10)呈螺纹连接，位于盲孔冲头(12)和套圈冲模(10)之间的垫子(3)上表面紧贴套圈冲模(10)下表面，垫子(3)下表面紧贴盲孔冲头(12)上表面；冲孔下模包括有应力调整板(13)、阴模垫(14)、阴模(15)、阴模座(16)和模盖(17)，在下模板(5)的凹槽内有应力调整板(13)，在应力调整板(13)上有阴模座(15)，阴模座(16)、应力调整板(13)和下模板(5)通过螺栓(18)固定在一起，在阴模座(16)上设置有用于安装阴模垫(14)和阴模(15)的通孔(19)，阴模垫(14)放置在应力调整板(13)上并位于通孔(19)内，阴模座(16)内的侧壁上设置有环台(20)，模盖(17)与阴模座(16)呈螺纹连接，阴模(15)活动地套在阴模垫(14)上并限位于模盖(17)和环台(20)之间；脱模机构包括有顶杆(21)、顶头(22)和横梁(23)，顶杆(21)活动的穿过下模板(5)和应力调整板(13)并抵着阴模垫(14)，顶头(22)设置在横梁(23)上并与顶杆(21)相对应，横梁(23)通过推拉杆(25)与上模板(5)连接，横梁(23)位于下模板(5)的下方。

3.如权利要求2所述的用于加工齿圈坯件的模具，其特征在于：在阴模垫(14)上设置有限位台(9)，限位台(9)与阴模(15)相配合。

4.如权利要求2所述的用于加工齿圈坯件的模具，其特征在于：在上模板(1)和下模板(5)上设置有穿孔模具，穿孔模具包括有穿孔上模和穿孔下模，穿孔上模包括有冲孔座(2)、焖冲压紧螺母(11)、垫子(3)和穿孔冲头(26)，冲孔座(2)固定在上模板(1)上，焖冲压紧螺母(11)与冲孔座(2)螺纹连接，在穿孔冲头(26)上部设置有限位台(9)，穿孔冲头(26)下端穿过焖冲压紧螺母(11)，垫子(3)位于穿孔冲头(26)与冲孔座(2)之间，垫子(3)的上表面紧贴冲孔座(2)下表面，垫子(3)下表面紧贴穿孔冲头(26)上表面，在焖冲压紧螺母(11)的底端设置有平端面垫环(27)；穿孔下模包括有卸料板(28)、穿孔座(29)和刀口(30)，在下模板(5)上设置有与穿孔冲头(26)相对应的通孔(19)，穿孔座(29)通过螺栓(18)固定在下模板(5)上，在穿孔座(29)上设置有限位槽，刀口(30)限位于限位槽内并位于下模板(5)上，刀口(30)上设置有于穿孔冲头(26)相对应的通孔(19)，在螺栓(18)的杆上活动的套有卸料板(28)，卸料板(28)上设置有与穿孔冲头(26)相对应的通孔(19)，在卸料板(28)与穿孔座(29)之间设置有弹簧(31)。

Images